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熱門(mén)關(guān)鍵詞:
角度傳感器

磁敏傳感器綜合實(shí)驗儀

    信息、通訊、計算機技術(shù)的融通與結合是21世紀科技發(fā)展的總體趨勢。傳感器技術(shù)是信息拾取、信號傳輸,實(shí)現自動(dòng)化檢測與控制的關(guān)鍵紐帶,磁敏傳感器是傳感器技術(shù)領(lǐng)域中具有獨特屬性的一個(gè)重要分支
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      主要技術(shù)指標

     

      信息、通訊、計算機技術(shù)的融通與結合是21世紀科技發(fā)展的總體趨勢。傳感器技術(shù)是信息拾取、信號傳輸,實(shí)現自動(dòng)化檢測與控制的關(guān)鍵紐帶,磁敏傳感器是傳感器技術(shù)領(lǐng)域中具有獨特屬性的一個(gè)重要分支,隨著(zhù)當代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,磁敏傳感與檢測技術(shù)成為現代信息技術(shù)中極為重要的檢測手段,其應用涉及到國民經(jīng)濟眾多領(lǐng)域,屬于機電一體化基礎元器件?!洞琶魝鞲衅骶C合實(shí)驗儀》通過(guò)無(wú)觸點(diǎn)角度傳感器、傾斜角傳感器、微位移傳感器、測速傳感器、磁編碼器、電流傳感器的特性測量展示以磁敏感為轉換機理的系列傳感器的屬性與特點(diǎn)。將傳感器檢測技術(shù)與電動(dòng)機模擬量、數字量檢測,開(kāi)環(huán)檢測與閉環(huán)控制,速度閉環(huán)、位置閉環(huán)、功率閉環(huán)等自動(dòng)化基礎實(shí)驗有機溶入基礎教學(xué)實(shí)驗,使物理基本原理與信息檢測、自動(dòng)控制、機電一體化等專(zhuān)業(yè)自然地銜接。本實(shí)驗儀具有多主題、多途徑、層次化、自選擇、自設計實(shí)驗內容與實(shí)施路線(xiàn),進(jìn)而可開(kāi)展創(chuàng )新研究型教學(xué),形成教與學(xué)、教學(xué)與創(chuàng )新互動(dòng)的全新教學(xué)模式。

      《磁敏傳感器綜合實(shí)驗儀》具有以下優(yōu)點(diǎn):

      1.設備小型化、操作簡(jiǎn)便;物理現象清晰、直觀(guān);實(shí)驗數據穩定。

      2.從教學(xué)的實(shí)際效果和科研的應用考慮,實(shí)驗電路、測量組合及測量面板布局設計合理。

      3.知識拓展性強,實(shí)驗內容新穎且與新型檢測技術(shù)聯(lián)系緊密,實(shí)踐性強;與后續實(shí)驗及研究銜接自然,讓學(xué)生對科學(xué)實(shí)驗和產(chǎn)業(yè)應用產(chǎn)生興趣,愿意并有能力進(jìn)行更深入研究。

      本儀器適用于高等院校各專(zhuān)業(yè)的基礎物理實(shí)驗、設計性實(shí)驗和演示實(shí)驗。

      實(shí)驗儀器外觀(guān)及面板示意圖

     

    磁敏傳感器綜合實(shí)驗儀

    磁敏傳感器綜合實(shí)驗儀

    1.位移千分尺
    2.位移傳感器
    3.角度測試盤(pán)外盤(pán)
    4.角度測試盤(pán)內盤(pán)
    5.傾斜角傳感器
    6.360°角度傳感器
    7.電流傳感器
     
    8.直流無(wú)刷電機
    9.磁敏編碼器
    10.齒輪測速傳感器
    11.齒輪
    12.測速發(fā)電機
    13.傳動(dòng)皮帶
    14.皮帶輪
    15.傳感器特性研究測試孔
    16.傳感器輸出電流顯示表
    17.傳感器輸出電壓表
    18.傳感器工作電壓顯示表
    19.測速電機電壓顯示表
    20.電機工作電壓顯示表
    21.閉環(huán)控制綜合顯示表
    22.閉環(huán)控制功能選擇鍵
    23.電機控制選擇開(kāi)關(guān)
     

     

    24.電機開(kāi)環(huán)與閉環(huán)控制選擇
    25.電機工作負載選擇
    26.電機開(kāi)環(huán)工作電壓調節旋扭
    27.電機負載調節旋扭
    28.電機工作(閉環(huán))復位扭
    29.傳感器工作電壓調節
    30、
    31. 傳感器輸出電壓通路選擇

    .

     

     

    實(shí)驗及教學(xué)內容的編排

      儀器功能如圖所示:儀器根據實(shí)驗內容分為三個(gè)組成部分,既:角度測試系統、位移測試系統、電機閉還控制系統。

    磁敏傳感器綜合試驗儀  一、實(shí)現對基本磁敏傳感器的特性研究

      1、有關(guān)磁敏傳感器敏感元件的物理機制與特性研究在我們開(kāi)發(fā)的磁敏感元件與磁場(chǎng)特性研究實(shí)驗中可以充分開(kāi)展研究,或通過(guò)講義將磁電子轉換原理與系列磁敏傳感器原理講述清楚。

      2、本實(shí)驗通過(guò)分辨率為1′的角度刻度盤(pán)與支架可以實(shí)現無(wú)觸點(diǎn)磁敏角度傳感器;磁敏傾斜角傳感器0~360°范圍內任意角度的測量。通過(guò)更換不同傳感器的備品類(lèi)型,配合面版儀表的組合顯示,可以測量不同輸出量程、不同輸出形式(電壓、電流、PWM脈寬調制、RS232、RS485、單片機等)的信號檢出與線(xiàn)性度、分辨率、重復性、復位精度、綜合精度、數據處理等傳感器品質(zhì)進(jìn)行評估與研究。

      3、本實(shí)驗通過(guò)千分尺對磁敏微位移傳感器的輸出特性與輸出形式進(jìn)行測量與研究。

      4、通過(guò)與電機聯(lián)接的齒輪可以利用磁電感應、磁敏電阻、霍爾器件等不同原理的磁敏齒輪測速傳感器的檢測特性進(jìn)行測試研究。還可以不斷引進(jìn)其它原理測速傳感器進(jìn)行特性對比。

      5、通過(guò)與電機聯(lián)接的磁編碼器可以進(jìn)一步對工業(yè)與自動(dòng)化常用數字控制編碼器形式進(jìn)行特性研究。掌握先進(jìn)的磁編碼器使用技術(shù)。

      二、利用傳感器對電機特性與控制方式進(jìn)行測量與研究

      電動(dòng)機是工業(yè)技術(shù)領(lǐng)域主要動(dòng)力源,實(shí)現對電機的準確測控意義重大。本實(shí)驗借助于磁敏傳感器的概念嘗試了揭示電機控制的基本方式、原理與相互關(guān)系,其設計思想為首創(chuàng )。

      1、對電機轉速測量模擬量與數字量開(kāi)環(huán)測量特性研究:本實(shí)驗通過(guò)與電機聯(lián)接的測速發(fā)電機進(jìn)行模擬轉速測量,對比齒輪測速與磁編碼器數字量轉速測量,以及數字量分度多少對控制精度的影響進(jìn)行測試研究;

      2、對于電機閉環(huán)控制的特性研究:閉環(huán)控制是高精度自動(dòng)控制的核心所在,是自動(dòng)控制的基礎。閉環(huán)控制主要有三種形式,速度閉環(huán)、位置閉環(huán)、功率閉環(huán)。

      ⅰ、速度閉環(huán):本儀器通過(guò)單片機結合電機控制理論分別對轉速傳感器測速發(fā)電機模擬量與齒輪測試及磁編碼器數字量編程實(shí)現閉環(huán)控制,儀器明顯可以觀(guān)察到控制穩定性的變化。

      ⅱ、位置閉環(huán):本儀器通過(guò)同步帶輪模擬位置控制,它依賴(lài)與磁編碼器雙路90°位相差數字信號進(jìn)行計長(cháng)與定位控制。

      ⅲ、功率閉環(huán):電動(dòng)機帶負載運動(dòng)過(guò)程中,實(shí)現穩速轉動(dòng)必需對電機驅動(dòng)功率進(jìn)行補償。本實(shí)驗配置自主開(kāi)發(fā)的電流傳感器,通過(guò)電機控制理論編程實(shí)現了恒功率控制。

      三、研討型創(chuàng )新實(shí)驗

      在掌握了自動(dòng)控制幾個(gè)閉環(huán)控制的基礎上,讓同學(xué)們利用實(shí)驗結果結合不同專(zhuān)業(yè)應用特點(diǎn),開(kāi)展創(chuàng )新型研究,拓展本實(shí)驗教學(xué)成果的應用領(lǐng)域。

      也可以在新型磁敏傳感器的開(kāi)發(fā),新型磁敏感元件的性能測試等方面開(kāi)展創(chuàng )新研究。

      四、技術(shù)指標

      1.磁敏傳感器教學(xué)實(shí)驗儀寬47cm,長(cháng)52cm,高17cm,外型如圖1所示。

      2.角度傳感器測試臺外分度盤(pán)直徑200mm,最小刻度0.5°,內刻度盤(pán)沿直徑180°對稱(chēng)位置2個(gè)游標分度30格,最小分度1´。

      3.微位移傳感器17直徑25mm,長(cháng)度50mm,150mm量程千分尺,精度為0.01mm。

      4.電機工作電壓顯示表:指針電壓表,顯示電機的工作電壓,量程:30V,最小分度1V。

      5.測速電機電壓顯示表:三位數字電壓表,量程0~100V,精度0.1V。

      6.傳感器工作電壓顯示表:三位數字電壓表,量程0~100V,精度0.1V。

      7.傳感器輸出電壓顯表:四位數字電壓表,量程0~10V,精度0.001V。

      8.傳感器輸出電流顯示表:四位數字電流表,量程0~100mA,精度0.01mA。

      9.所選用傳感器相關(guān)指標:

     

    名稱(chēng)

    工作電壓

    量程

    輸出信號

    說(shuō)明

    角度傳感器

    8~24V

    0~360°

    0.5~2.5V正旋

    電壓輸出

    角度傳感器

    8~24V

    0~60°

    4~20mA線(xiàn)性

    電流輸出

    傾斜角傳感器

    8~24V

    0~90°

    4~20mA線(xiàn)性

    電流輸出

    位移傳感器

    5V

    ±5mm

    0.5~4.5V線(xiàn)性 

    電壓輸出

    電流傳感器

    5V

    0~1.45A

    0~2.5V線(xiàn)性

    電壓輸出

    磁敏編碼器

    5V

    256脈沖

    A、B雙相

    脈沖輸出

    齒輪測速傳感器

    5V

     

    單   相

    脈沖輸出

     

      五、使用注意事項

      1.實(shí)驗注意傳感器的工作電壓,將測試端子插入相應的測試孔,防止傳感器由于工作電壓太高或太低無(wú)法正常工作或損壞儀表。

      2.電機閉還控制過(guò)程中,在操作功能鍵盤(pán)時(shí)等到液晶提示完成再進(jìn)行操控,否則輸入無(wú)效。

      3.在進(jìn)行角度測試和位移測試實(shí)驗時(shí)注意盡量在同一次測量中向同一方向轉動(dòng)角度盤(pán)和位移千分尺,以避免引入機械上的誤差。

      4.電機開(kāi)環(huán)測量時(shí)注意負載加入控制端位于空載處,閉環(huán)實(shí)驗時(shí)注意負載加入端位于空載處。

      5.電流傳感器的電流輸入端子應在實(shí)驗時(shí)始終連接,否則電機電路斷開(kāi),無(wú)法工作。

      6.關(guān)機后應將電機控制系統開(kāi)關(guān)置于關(guān)斷位置,開(kāi)環(huán)電機工作電壓和傳感器工作電壓旋至最小。

     

     

     

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    鍍膜儀
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    一種薄膜生長(cháng)過(guò)程原位動(dòng)態(tài)特性監測實(shí)驗儀器, 專(zhuān)利號:ZL03200903.8
    四探針電阻測量?jì)x
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    環(huán)境溫度:5—+40oC;
    環(huán)境相對濕度:80%以下;
    供電電源:220±22V 50±1.5Hz;
    不應受到劇烈震動(dòng)和機械沖擊;
    空氣中不應含有足以腐蝕儀器的灰塵和雜質(zhì);
    不應受強的電磁場(chǎng)干擾;
    通風(fēng)條件良好。
    智能教學(xué)互動(dòng)系統
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